高分辨率mm-波声光射电频谱仪

本文介绍高分辨率mm-波声光射电频谱仪。本频谱仪是利用大孔径“在轴型”TeO_2横波声光偏转器,接收器是采用1024阵元光电二极管阵列以及微机处理系统。本频谱仪的特点是其频谱分辨率和系统的稳定性比目前国外文献上发表的任何频谱仪高。它的频率分辨率高达17.5kHz,带宽为12.3MHz。每小时漂移为±0.03通道。     

声光频谱仪的频率分辨率

本文讨论了声光频谱仪(AOS)中声光偏转器的频率分辨率和相干光束截断比,以及光电二极管阵接收系统响应对AOS频率分辨率的影响。计算了光电二极管阵象元响应对分辨率线型的展宽,通过这些讨论得出了AOS设计参数(光束截断比,傅里叶透镜焦距,阵象元数)的选择原则,即综合考虑分辨率、频带宽度和仪器轮廓旁瓣,以使AOS适合特定观测要求的定量依据,通过实验测定验证了上述的理论计算。     

声光偏转效应载频测量的方法研究

针对现代载频测量对信号的实时捕获、频率带宽和分辨率的要求,提出了一种利用声光偏转效应的相干光信号处理方法。从理论上对声光效应的Bragg衍射机理和条件进行了描述,分析了随机载频信号捕获、带宽特性和频率分辨率与声光偏转的关系,给出了系统的构成原理和测试方法。通过实验测试和计算机仿真,证明了声光偏转技术能很好地解决并行随机载频信号和频率分辨率的问题,系统性能和信号的实时处理效果得到了明显的改善,带宽达到了300MHz,频率分辨率优于1MHz。这种方法对随机信号载频的跟踪和测量精度优势突出,可应用于雷达信号探测和光电对抗。     

声光快速分光技术的研究

用声光滤光器作分光元件是一种新的分光方法,它的优点是光谱分辨率高,能进行光波长的快速扫描,容易调整控制。文中介绍了一种最近研制的声光快速分光装置,其工作光波长范围4000A—7500A(1A=10~(-10)m),光谱分辨率6—14A,衍射效率80—92％,工作电频带35MHz—230MHz,驱动功率1W—2W,自动扫描速度0.02ms—250s/cycle。     

导波声光频谱仪集成光路的研究

根据频率分辨率极限和光学分辨经极限，用解析理论的精确公式设计了导波声光频谱仪集成光路，用单点金刚石超精加工和凹面波导制备工艺，研制成Φ１２ｍｍ双孔非球面短程透镜型导波声光频谱仪民集成光路芯片，实验结果表明，器件集成光路在８ｍｍ宽输入光束下通光性能良好，双孔非球面透镜的镜的焦点分别在左，右两端面上，且输出端面焦点衍射光斑半功率点宽度≤４μｍ。     

多通道扫描型红外光纤气体测量系统研究

提出了一种将声光可调滤光器技术应用于气体浓度测量的红外光谱系统。该系统以氙灯作为光源,TeO2晶体作为声光介质的色散元件,InGaAs光电二极管阵列作为多通道检测器,利用光纤探测和传输光信号,由计算机处理数据和显示结果。通过声光调制将宽带光变为单色光,通过超声射频的变化实现光谱扫描,可对不同气体进行快速测量,无机械调谐机构,结构简单。通过对甲烷气体的实验表明,该系统的有效光谱测量范围为900~1900nm,光谱分辨率为60nm,可用于对有害气体的在线检测。     

硅光电二极管作为CsI(Tl)晶体读出元件的实验研究

报道了硅光电二极管作为CsI(Tl)晶体读出元件的实验研究.测量了日本Hamamatsu生产的两种硅光电二极管的读出性能,包括能量分辨率与偏压、成形时间、灵敏面积和晶体尺寸的关系.     

用于太阳光谱仪的光电探测系统线性度测试装置

依据光叠加原理研制了一台太阳光谱仪光电探测系统线性度测试装置。该测试装置由300 W高稳定度氙灯光源、250 W卤钨灯光源、双层中性滤光片轮、双孔光阑及光学成像系统组成。依靠中性滤光片改变光束强度,依靠独立开闭的双光阑和光学成像系统实现光流叠加。该装置工作波段为200～2 400 nm,可模拟紫外-可见-红外波段地外太阳光谱辐照度,动态范围为104,已用于太阳光谱仪等光谱仪和硅光电二极管标准探测器等光电探测系统线性测量。     

1.2-2.5μm可调谐红外声光滤光器

本文介绍以ＴｅＯ２作为声光互作用介质的可调谐声光滤光器,我们举调谐波长为１．２－２．５μｍ红外滤光器为例,介绍了滤光器的设计参数。１．２－２．５μｍ滤光器的调谐曲线,光谱分辨率,以及利用该滤光器研制的红外声光光谱仪对某一种塑料中的两种分子的红外吸收光谱的分辨能力。     

光电子技术与器件 光调制与器件

TN761 2005021323 10．6μm高效率声光调制器=10．6μm high efficiency a- cousto-optic modulator[刊,中]／宗德蓉(中科院光电所．四 川,成都(610029)),孙祖红…//光电工程．-2004,31 (12)．-27-29 利用Ge单晶良好的机械、声光性能,研制出工作中心 频率为70 MHz、波长为10．6 μm的锗声光调制器。该器 件采用高品质因数Ge单晶(Ⅲ)作为声光介质,y36°切铌 酸锂晶体作为压电换能器。由于锗器件对热变化特别敏 感,所以设计了环绕结构和背面结构两种不同的吸热系     

线阵CCD在声光调制实验中的应用

用线阵CCD代替可移动的光电二极管,改进了声光调制实验。将声光调制的入射光和衍射光投射在线阵CCD上,线阵CCD的信号输出由数字示波器显示,利用数字示波器的＂光标＂功能测出光斑的距离。改进后,使测量变得简单快捷,提高了实验效率,并减小了实验测量误差。     

空间积分声光相关处理的研究

利用声光布拉格器件成功地设计并研制出了空间积分声光相关器 ,实现了对模拟雷达信号 (占空比为 50 % ,重复频率 1MHz,载频为 140 MHz)的空间积分声光相关检测     

量子光学实验中宽带低噪声光电探测器的研制

针对量子光学实验的特殊要求,通过设计优化宽带低噪声放大电路,研制出宽带低噪声光电探测器.我们重点分析了影响光电探测器增益、带宽和噪声的因素,通过选择合适的光电二极管、取样电阻、反馈电阻和输出电容,获得了宽带低噪声光电探测器.该光电探测器的带宽为2～50 MHz,能够用于输入功率达15 mW光场的噪声测量,适用于包括平衡零拍探测、差拍探测等量子光学实验.考虑到在量子光学实验中需要一对平衡的光电探测器,我们制作了一对2 MHz～31 MHz带宽内共模抑制比大于30 dB的平衡光电探测器,并用于1064 nm激光和1550 nm激光的强度噪声测量和散粒噪声基准的校准.     

基于FPGA的单光子雪崩光电二极管的标定系统

目前单光子雪崩光电二极管的标定系统主要是通过分立的通用测试仪器搭建而成。由于单光子雪崩光电二极管的工作模式存在多样化的特点,因此使用该方法搭建的标定系统具有缺乏兼容性、复杂度高、集成化程度低等不足。针对这些问题,本文发展了一种基于现场可编程门阵列的,可以兼容各种雪崩抑制模式的,高度集成化的多种材料体系器件兼容的单光子雪崩光电二极管标定系统。该系统使用现场可编程门阵列替代函数发生器、脉冲产生器和计数器等仪器设备,并利用现场可编程门阵列实现不同雪崩抑制模式下雪崩光电二极管的驱动电路和标定光源的智能切换,从而大幅提高了系统的兼容性和集成化程度,也进一步降低了系统的复杂度、提高了系统的稳定度。文中,我们利用该系统对工作在主动抑制模式的硅雪崩光电二极管和门控盖革模式的铟镓砷/铟磷雪崩光电二极管进行了标定实验。标定结果显示所标定的硅雪崩光电二极管的最大探测效率为49.82%,对应暗计数为1.41kHz;铟镓砷/铟磷雪崩光电二极管的最大探测效率为7.14%,对应暗计数为831 Hz,在探测效率为5%时,后脉冲的概率为5.84%。实验结果表明,我们为单光子雪崩光电二极管标定提供了一种便捷的一体化解决方案,提高了单光子雪崩光电二极管的标定效率和标定系统的实用化程度。     

500MHz相位声学显微镜的研究

本文描述了500MHz相位声学显微镜的研制工作。介绍了鉴相器的工作原理和设计方法。该机采用双接收机混频产生参考信号,用机械扫描传感信号抵消样品信号中的干扰。实验结果证明方案是可行的。作者还指出该鉴相器得到样品频率像的可能性。     

基于软件无线电架构的手持式频谱仪硬件设计

以手持式频谱仪为背景,设计一种基于软件无线电架构的、高集成度的、低功耗的手持频谱测量平台。该平台采用Xilinx公司28nm高性能功耗比Spartan 7序列的FPGA芯片XC7S100和TI公司集DSP和ARM为一体的双核CPU芯片OMAP-L138为主处理器,选用低功耗、高宽温、自身发亮的AMOLED屏为人机交互模块,通过EMIFA、UPP等外部拓展接口及强大的数据处理能力,结合时钟、电源模块,形成了并行与浮点计算优势互补的手持式数字信号处理系统,解决了频谱仪中频、零频信号的并行处理及复杂的浮点模型解算问题,该系统能具有体积小、精度高、高性能功耗比等特点,在户外等测试现场具有广泛的运用前景。     

实现超分辨率的微变焦法

光电成象系统对目标欠抽样成象时,高频细节不但无法分辨,还将混淆低频成分.介绍一种新的实现光电成象系统超分辨率的方法——微变焦法,即利用放大率可变光学系统,获得多帧不同抽样频率下的混淆图象,然后重建成一帧混淆减少、分辨率提高的图象.计算机模拟和实验结果都表明了微变焦方法能够简便、有效地提高光电成象系统的分辨率 关键词： 超分辨率 微变焦法 混淆 光电成象系统 焦平面阵列     

探测器频带对光声成像分辨率的影响研究

 为了研究探测器频带对光声成像分辨率的影响,采用有限元仿真实验,得出不同探测器频带与分辨率之间的经验公式,即对于mm量级的吸收体,探测器的截止频率大于2 MHz时,重建图像分辨率变化不明显,当探测器的截止频率小于2 MHz时,分辨率降低非常明显。该研究结果对光声成像探测器的选择、成像效果评估具有参考价值。     

声光偏转效应在相干光检测的应用

为使现代电子侦察技术能适应信号密集、宽频谱、大动态的电磁环境, 提出了一种基于声光偏转器实现相关光信号处理的方法, 分析了射频信号频率变化与布拉格衍射角的关系, 讨论了声光偏转效应对信号频率的空间滤波特性; 在理论分析的基础上, 构建了在可见光范围内实现声光偏转的相干光信号探测的实验系统, 并通过计算机仿真对比, 验证了这种方法的可行性。实验表明, 采用波长为630 nm的单频激光, 带宽为200 MHz的声光偏转器, 其频率分辨率优于1 MHz, 频率信号的空间分离效果明显, 接收灵敏度和信噪比得到改善。     

300 MHz核磁共振频率源的研制

介绍了基于Analog Device公司AD9954设计的数字化频率源,可以实现宽带高频（5 MHz~125 MHz、280 MHz~301 MHz）、高稳定度（1×10^-9）、低相位噪声（301 MHz,≤-127 dBc/Hz@250 kHz offset）频率输出以及频率、相位和幅度的高速切换. 该数字化频率源可应用于300 MHz核磁共振谱仪和磁共振成像仪,可部分取代昂贵的进口频率源. 本文最后给出核磁实验结果.